Geri Dön

Östenitik ve martenzitik paslanmaz çeliklerin nanoakışkan kullanılarak minimum miktarda yağlama yöntemi ile sürdürülebilir frezelenmesi

Sustainable milling of austenitic and martensitic stainless steels by minimum quantity lubrication method using nanofluids

PDF İndir

  1. Tez No: 409763
  2. Yazar: FURKAN DEMİREN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN ALTAN, DR. ALPER UYSAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: İmal Usulleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Paslanmaz çelik malzemeler talaş kaldırma sırasında sahip oldukları pekleşme eğilimlerinden, düşük ısıl iletkenliklerinden, yüksek dayanımlarından ötürü talaşlı şekillendirilmesi zor malzemelerdir. Bu malzemelerin çeşitli kesme sıvıları kullanılarak işlenebilmesi mümkündür, fakat kesme sıvılarının çevre ve sağlık açısından zararlı olması ve bol miktarda kullanılmaları durumunda yüksek maliyet gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmadatalaşlı şekillendirilebilmesi zor olan östenitik ve martenzitik paslanmaz çelik malzemeler, ticari bitkisel kesme sıvısına nano parçacık karıştırılarak elde edilen nanoakışkanın MQL yöntemi uygulanarak çevreye zarar vermeden frezelenmiştir. Literatürde, paslanmaz çelik malzemelerin MQL yöntemi kullanılarak talaşlı şekillendirilmesi konusunda çok az çalışma bulunmaktadır. Ayrıca, nano parçacık katkılı kesme sıvısı (nanoakışkan) kullanılan MQL yöntemi uygulamasına da rastlanılmamaktadır. Bu çalışmada, kesme sıvısı olarak kullanılan ticari bitkisel yağailaveten, soğutma ve yağlama özelliklerini arttırabilmek amacıyla farklı oranda nano grafen, MWCNT (Çok Duvarlı Karbon Nano Tüp) ve nano MoS2 (Molibdendisülfür) parçacıkları katılmıştır. Östenitik ve martenzitik paslanmaz çelik malzemeler, CNC işleme merkezinde kaplamasız ve TiN (Titanyum Nitrür) kaplamalı WC (Tungsten Karbür) kesici takımlarla MQL yöntemi uygulanarak frezelenmiştir. Elde edilen sonuçların karşılaştırılabilmesi amacıyla frezeleme işlemleri, kuru işleme olarak da tekrarlanmıştır. Farklı akış hızlarıyla kullanılan, nano parçacık tiplerinin ve karışım oranlarının, frezelemede; takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı ve çapak formuna etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, MQL akış hızının ve nano parçacık katkı oranlarının frezelemeye olumlu katkıda bulunduğu gözlemlenmiştir. Sadece MWCNT parçacık katkı oranının %0,15'den %0,2'ye arttırılması,artan viskozite değeri ve çökelme eğilimi göstermesinedeniyle MQL verimini düşürmüştür. Nano parçacık bazında nano grafenin en iyi sonuçları verdiği gözlemlenmiştir. Serbest yüzey aşınması, yüzey pürüzlülüğü ve kesme sıcaklığını azaltan TiN kaplamalı takımlar, az ve kısa çapak oluşumu vererek kaplamasız takımlardan daha üstün performans göstermişlerdir.

Özet (Çeviri)

Stainless steel materials are the materials that are hard to machine due to high strength, low thermal conductivity and work hardening tendency during machining. It is possible that these materials can be machined by using various cutting fluids, but cutting fluids have disadvantages such as being harmful to the environment, health and high cost because of excessive use of these using copiously. In this study, austenitic and martensitic stainless steel materials that are hard to machine, were machinedwithout being harmful to the environment by applying MQL method using nanofluids obtained from mixing commercial vegetable cutting fluid and nano powder. In literature, there area few studies about machining of stainless steel materials by using MQL method.In addition, there is not an application of MQL method using cutting fluid reinforced nano powder(nanofluids). In this study, nano powders such as the nano graphene, MWCNT (Multi-Walled Carbon Nano Tube) and nano MoS2 (Molybdenum Disulphide) were added to the commercial vegetable oil used as cutting fluid to be able to enhance the chilling and lubrication specifications. Austenitic and martensitic stainless steel materials were machined with uncoated and TiN (Titanium Nitride) coated WC (Tungsten Carbide) cutting tools in CNC milling center by applied MQL method using nanofluids. Milling operations were repeated even under dry condition to compare the results obtained from the MQL methods. The effects of the nano powders and the mixing ratios, which were used in different flow rates,on tool wear,surface roughness, cutting temperature, and burr formation were investigated. As a result of experimental studies, it was observed that MQL flow rate and nano powder mixing ratio contributedpositively to milling operation. However, increasing of MWCNT mixing ratio from 0,15%wt.to 0,2%wt. decreased the efficiency of MQL method because of the increasing of viscosity and the tendency of precipitation. When evaluating the nano powders, it was observed that nano graphenewas given the best results. TiN coated WC cutting tool decreasing flank wear, surface roughness, and cutting temperature, provided superior performance than uncoated WC cutting tool. Besides, less and shorter burrs were obtained by using TiN coated WC cutting tool.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    140009

    Elektrik ark kaynak yöntemiyle birleştirilen ostenik-martenzitik farklı paslanmaz çelikler kaynaklı bağlantılarda, mikroyapı ile özellikler arasındaki ilişkinin araştırılması

    An investigation of microstructure-property relationship in dissimilar welds between austenitic-martensitic stainless steel joined by manual metal arc welding

    ORHAN BAYLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Metalurji MühendisliğiZonguldak Karaelmas Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. RAMAZAN KAÇAR

  2. Tez No

    84549

    Zamanla paslanmaz çeliklerin standartlardaki değişimi

    Changes of stainless steel standards with the time

    HİLAL CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Makine MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MEHMET YÜKSEL

    PROF.DR. ROLF KÖNİG

  3. Tez No

    382991

    Medikal alanda kullanılan paslanmaz çeliklerin lazer kaynak kabiliyeti ve kaynaklı bağlantıların biyoaktivite ve biyokorozyon davranışlarının araştırılması

    An investigation on the laser weldability of stainless steel medical materials and bioactivity and biocorrosion behavior of weldment

    CEYHUN KÖSE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Mühendislik BilimleriKarabük Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAMAZAN KAÇAR

  4. Tez No

    606265

    Investigation of physical and mechanical properties of 316L and 410 stainless steels manufactured by powder metallurgy method

    Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen 316L ve 410 paslanmaz çeliklerin fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin araştırlması

    AYŞE NUR ACAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDUL KADİR EKŞİ

    DOÇ. DR. AHMET EKİCİBİL

  5. Tez No

    353697

    Geleneksel toz metalurjisi yöntemiyle üretilen AISI 304L VE AISI 316L östenitik paslanmaz çeliklerin özelliklerine sinterleme koşullarının etkisi

    The effects of sintering conditions on properties of AISI 304L VE AISI 316L austenitic stainless steels produced via traditional powder metallurgy methods

    HULKİ DEHA AK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN

Geri Dön